接觸型膠粘劑

接觸型膠粘劑

接觸型膠粘劑是指塗於兩個被粘物中間,經晾乾疊合在一路,無需堅持壓力即可形成具有膠接強度的膠粘劑。

基本介紹

  • 中文名:接觸型膠粘劑
  • 外文名:contact adhesive
  • 特點:接觸後產生粘結作用
  • 屬性:壓敏膠
簡介,種類,水性聚氨酯轉移型,天然膠乳型,氯丁膠乳與氯偏乳液型,乙烯基酯聚合物型,丙烯酸酯聚合物型,套用,膠粘劑,組成,主劑,助劑,

簡介

接觸膠粘劑是一種特殊的壓敏膠,其最大特點是“接觸”後產生粘結作用,即將同一種膠粘劑塗覆在兩個被粘物的表面上,通過兩個塗覆面的相互接觸發生粘結。被粘面在塗覆接觸膠粘劑後,首先需要乾燥形成透明的、不粘連的聚合物膜,這也是接觸膠粘劑與普通壓敏膠的主要區別所在。

種類

水性聚氨酯轉移型

水性聚氨酯主要用於轉移型接觸膠粘劑的製備。轉移型膠粘劑與普通膠粘劑略有不同,兩個被粘表面所塗覆的膠粘劑可以是同一種聚合物,也可以是同一類聚合物,但分別與基材的粘結強度不同。當兩個被粘表面接觸時,兩種膠粘劑會粘合在一起;一旦兩個粘結件被剝離開,通常會使一種膠粘劑塗膜與基材分離而轉移到另一種膠粘劑塗層的表面,因此這類膠粘劑通常是一次性的。
水性聚氨酯轉移接觸膠粘劑可以用於多種封口帶的製作,且封口為一次性。通過選擇不同的隔離劑和塗覆工藝,還可以將轉移塗層和結合層分別塗覆於其他多種聚合物膜基材上,形成轉移型接觸膠粘劑製品。

天然膠乳型

天然膠乳本身即可作接觸膠粘劑。天然膠乳最大的特點是粘結快,適合作“快攻”型膠粘劑。這主要因為在壓力與快速剪下作用下,乳膠粒表面的保護膠體容易被破壞,使天然膠乳的橡膠分子鏈暴露出來,形成緻密良好的聚異戊二烯膜,因此表現出良好的粘結性能。
在將天然膠乳作為接觸膠粘劑時,一般需要對其進行改性,主要分為化學改性與共混改性。泰國是最早對天然膠乳進行化學改性並工業化的國家,目前,其產品添加膠乳占化學改性產品的絕大部分市場份額。我國對天然膠乳用作接觸膠粘劑的化學改性研究工作也有了很大進展,但截至目前還沒有工業化產品面世。與其他水性產品共混是天然膠乳作為接觸膠粘劑最常用的方式,例如與丙烯酸系乳液聚合物共混,還有用丁二烯與苯乙烯進行聚合,然後對天然膠乳進行改性所得的接觸膠粘劑產品。

氯丁膠乳與氯偏乳液型

在膠粘劑領域,氯丁膠乳與天然膠乳的作用及性能相近,接觸膠粘劑除了大量使用天然膠乳外,氯丁膠乳在該領域也得到廣泛的套用。Brath於1975年就採用氯丁膠乳為基料,以鹼催化劑製備的對叔丁基苯酚甲醛樹脂作增粘樹脂,再加入少量氧化鋅,可製得高剝離強度的接觸膠粘劑。另外,也可以採用天然增粘樹脂對氯丁膠乳進行改性,並用金屬氧化物進行交聯。
日本專利將氯丁膠乳用羧基和賦予其乳化能力的一種樹脂乳液進行改性,得到水分散型的接觸膠粘劑,其接觸粘性在低壓、低溫、高濕以及乾燥後的共聚力、耐熱性均得到較好改善。
由偏二氯乙烯和丙烯酸酯進行共聚製備的不同玻璃化溫度(Tg)的氯偏乳液共混,可以得到接觸粘性好、粘結強度高,高溫抗蠕變性能好的接觸膠粘劑。Padget採用偏二氯乙烯與丙烯酸酯為單體,製備了低Tg為-50~0℃、高Tg為0~30℃的兩種乳液,憑藉低Tg聚合物的接觸粘性與高Tg提供的抗蠕變性能(即持粘性),通過不同Tg聚合物的共混同時提高膠粘劑的接觸粘性與持粘性。

乙烯基酯聚合物型

聚醋酸乙烯酯的Tg為27℃,對各種基材的粘結性能良好,一般可採用內增塑型單體(如乙烯)與其共聚,其粘結性能可得到很大提高。適當乙烯含量的乙烯-醋酸乙烯共聚乳液(EVA)也可以作為接觸膠粘劑使用,與聚丙烯酸酯和橡膠類接觸膠粘劑相比,EVA接觸膠粘劑常常表現出接觸粘性(初粘性)和粘結強度差的缺點,可以通過增加增塑劑用量進行改善。
採用乙烯含量為23%~27%、固含量為40%~70%的EVA乳液,其中除乙烯與醋酸乙烯酯單體外,還加入3%其他共聚單體,最終製得接觸粘性好、粘結強度高,尤其與非極性表面之間的粘結牢度高的接觸膠粘劑。
採用N-羥甲基丙烯醯胺(NMA)參與共聚的EVA乳液是一種特殊的聚合物乳液(EVA/NMA乳液),該乳液的Tg可以控制在-30~30℃之間,通常作為接觸膠粘劑的聚合物乳液的Tg為-16~5℃。加入NMA後,體系的粘結強度得到顯著提高,同時還可以改善乳液對基材的潤濕作用。
採用乙烯基酯與丙烯酸酯共聚,通過選擇其他適當的共聚單體以及調節單體的配比,所得到的水乳型膠粘劑不需要添加其他助劑,便可直接套用於地板、裝飾性層壓等材料的接觸粘結。另外,還可以將醋酸乙烯酯與氯丁膠乳在增粘樹脂中直接共混,可以得到初粘力好、耐熱和耐水性優異的水分散型接觸膠粘劑。

丙烯酸酯聚合物型

和普通的壓敏膠一樣,接觸型膠粘劑也可以用丙烯酸酯聚合物來配製。丙烯酸系單體種類繁多,不同的丙烯酸系聚合物Tg差異較大,而且丙烯酸系單體與各種乙烯基不飽和單體的共聚特性也有所不同,使該系列產品的物理性質可設計性很強。普通壓敏膠與接觸型膠粘劑的差別主要表現在聚合物的Tg設計上,接觸膠粘劑的Tg需更高一些,以滿足其在常溫下塗膜不發粘的要求。因此,通過選擇軟硬單體的最佳配比,控制聚合物的Tg,便可採用丙烯酸系單體製備出性能優異的水乳型接觸膠粘劑。
信封封口膠、食品袋的密封膠等冷密封膠也是典型的接觸膠粘劑,這類膠粘劑以前常採用天然膠乳作為主要粘料,而目前採用苯丙乳液製得的產品性能更佳。Duct通過對該類型的接觸膠粘劑與天然膠乳類密封膠進行對比發現,所合成密封膠的密封強度、粘結力、機械強度、穩定性、氧化穩定性、適用時間等性能參數更優異。

套用

接觸型膠粘劑具有優良的流動性,柔韌性以及耐候性,經常用於製造運動器材,服裝,配飾等的鞋品和皮革製品。也用於粘合鞋子各個部分,包括鞋底,鞋墊,鞋面等。近年來,中東地區的鞋類市場增長率在5%左右。非洲的鞋業也以穩定的速度增長。隨著製鞋行業的穩定發展,對接觸型膠粘劑的使用會越來越多,這也將推動接觸型膠粘劑在該區域的市場發展。

膠粘劑

是一種具有很好粘合性能的物質。通過粘附力和內聚力由表面粘合而起連線物體的作用。

組成

合成膠粘劑由主劑和助劑組成,主劑又稱為主料、基料或粘料;助劑有固化劑、稀釋劑、增塑劑、填料、偶聯劑、引發劑、增稠劑、防老劑、阻聚劑、穩定劑、絡合劑、乳化劑等,根據要求與用途還可以包括阻燃劑、發泡劑、消泡劑、著色劑和防霉劑等成分。

主劑

主劑是膠粘劑的主要成分,主導膠粘劑粘接性能,同時也是區別膠粘劑類別的重要標誌。主劑一般由一種或兩種,甚至三種高聚物構成,要求具有良好的粘附性和潤濕性等。可作為粘料的物質有:
1.天然高分子,如澱粉、纖維素、單寧、阿拉伯樹膠及海藻酸鈉等植物類粘料,以及骨膠、魚膠、血蛋白膠、酪蛋白和紫膠等動物類粘料。
2.合成樹脂,分為熱固性樹脂和熱塑性樹脂兩大類。熱固性如環氧、酚醛、 不飽和聚酯、聚氨酯、有機矽、聚醯亞胺、雙馬來醯亞胺、烯丙基樹脂、呋喃樹脂、氨基樹脂、醇酸樹脂等;熱塑性樹脂如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、丙烯酸樹脂、尼龍、聚碳酸酯、聚甲醛、熱塑性聚酯、聚苯醚、氟樹脂、聚苯硫醚、聚碸、聚酮類、聚苯酯、液晶聚合物等,以及其改性樹脂或聚合物合金等。是用量最大的一類粘料。
3.橡膠與彈性體。橡膠主要有氯丁橡膠、丁基腈乙丙橡膠、氟橡膠、聚異丁烯、聚硫橡膠、天然橡膠、氯磺化聚乙烯橡膠等;彈性體主要是熱塑件彈性體和聚氨酯彈性體等。
4.此外,還有無機粘料,如矽酸鹽、磷酸鹽和磷酸-氧化銅等。

助劑

為了滿足特定的物理化學特性,加入的各種輔助組分稱為助劑,例如:為了使主體粘料形成網型或體型結構,增加膠層內聚強度而加入固化劑(它們與主體粘料反應並產生交聯作用);為了加速固化、降低反應溫度而加入固化促進劑或催化劑;為了提高耐大氣老化、熱老化、電弧老化、臭氧老化等性能而加入防老劑;為了賦予膠粘劑某些特定性質、降低成本而加入填料;為降低膠層剛性、增加韌性而加入增韌劑;為了改善工藝性降低粘度、延長使用壽命加入稀釋劑等。包括:
1.固化劑
2.溶劑
3.增塑劑
4.填充劑
5.增韌劑
6.偶聯劑
7.其他助劑:引發劑、促進劑、增粘劑、阻聚劑、穩定劑、防老劑、絡合劑、乳化劑。

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